聚四氟乙烯具有优异的化学稳定性，即使在高温下也不能与浓酸、浓碱或强氧化剂发生作用，如在浓硫酸、硝酸、盐酸甚至在“王水”中煮沸，其重量及性能均无变化。它能耐任何浓度沸腾的氢氟酸，与大多数有机溶剂如卤化碳氢化合物、酮类、醚类、醇类等都无作用，不会产生重量变化及溶胀现象。聚四氟乙烯与熔融碱金属、三氟化氯等只有在高温下才有明显的作用。

聚四氟乙烯耐辐射性能差，经射线辐照后，分解放出CF4气，分子量降低，性能变劣。经γ射线照射后变脆，达到一定的辐照剂量时，就分解成粉末，分子中生成一 CF=CF—及一CF=CF2结构。但聚四氟乙烯不受氧或紫外线作用，因而耐候性优良， 据报道0.1mm厚的聚四氟乙烯膜，经室外曝露六年多，其外观和力学性能无显著变化。